低温镀铁技术
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低温镀铁技术
3.1 原理
同前,阳极为铁或低碳钢;电解液为FeCl2水溶液
目前生产中广泛采用不对称交直流低温镀铁工艺。它依次通过不对称交流电起镀、不对称交流电过渡镀和和直流镀,使零件表面上牢固地沉积一层高硬度镀铁层的工艺。
一般工业用交流电为正弦波交流电,是由两个相等相反的半波组成。电镀时采用此种交流电,一个半波使零件呈阴极极性沉积镀层,另一半波则使零件呈阳极极性把镀层(甚至基体)电解除掉。因此对称交流电不能进行电镀。不对称交流电是使两个半波不等,较大半波进行电镀获得镀层,较小半波电解镀层,沉积的镀层总比电解掉的多。所以,在开始镀前10min~20min内,采用不对称交流电起镀,可以使镀层晶粒细小均匀,表面较平滑,内应力较相同电流密度下的直流电镀层小,结合强度也较直流电镀层高得多。结合强度可达450MPa,镀层不易脱落。起镀时应满足J有效和β为一定值的条件。
正、负半波电流密度之差,称为有效电流密度J有效。
J有效=J正-J负
式中:J正——正半波电流密度;
J负——负半波电流密度。
正、负半波电流密度之比称为不对称比β:
β=J正/J负
当l<β≤1.3时,获得较小内应力的镀层。β增加达6~8时,镀层的内应力和硬度均增大。当β>8时,镀层的硬度不再增加。
起镀时,β=1.3,均匀改变β值,4min~5min内增至8,再镀5min~10min,使应力与硬度均匀增加,以防内应力骤然增加造成镀层内脱层。这一阶段为过渡镀,为直流电镀作准备。
过渡镀后,在不断电的情况下把交流电转为直流电进行电镀。最后进行热处理和机械加工等镀后处理。
3.2 特点
(1)镀液温度低(30~40℃),电解挥发小;
(2)镀层与基体的结合强度高,320MPa;
(3)镀层晶粒细,硬度高;
(4)沉积速度快,镀厚能力强,沉积速度是镀铬的10倍,镀层厚度2~4mm。
(5)电流效率高,可达90%,耗电少。
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